边坡及基础工程数值分析新进展

本书特色

《边坡及基础工程数值分析新进展》是由科学出版社出版的。

内容简介

本书采用任意拉格朗日-欧拉(ale)有限元法及再生核质点(rkpm)无网格法分析边坡、基坑、路堤等的稳定性和地基极限承载力。内容主要包括：ale有限元法及rkpm无网格法的基本理论；采用ale有限元法及rkpm无网格法分析均质、双层及含软弱夹层的天然土质边坡的破坏性状及稳定性；采用基于mohr-coulomb非软化模型、软化模型的ale有限元法分析软土地基上基坑放坡开挖过程及其破坏性状；采用ale有限元法研究单层和双层地基上路堤的快速填筑过程及其破坏性状；采用rkpm无网格法讨论流动法则及基底粗糙程度对条形基础承载力系数的影响。
本书可供从事基础及边坡工程数值计算研究的科研及教学人员使用，也可供广大土木工程设计、施工等方面的t程技术人员参考。

节选

相关资料

插图：拉格朗日和欧拉运动描述方法上存在差异，纯拉格朗日和纯欧拉描述都存在各自的缺陷，但也具有各自的优势。如果能将两者有机地结合，充分吸收各自处理问题的优势，克服各自的缺点，则可解决那些只用纯拉格朗日或纯欧拉描述所解决不了的问题。在研究中，克服拉格朗日方法网格相交的一个有效措施是重分网格；这就是每一步（对时间步长而言）或相隔若干步，将拉格朗日网格重新划分，把由于扭曲而显得畸形的网格换成尽可能规整的新网格；新网格的力学量根据旧网格上的力学量按照质量、动量、能量守恒的原则加以重新计算。当然，这样的拉格朗日方法严格说来已经不再是跟踪物体运动的纯拉格朗日方法，而是一种欧拉方法和拉格朗日方法相结合的新方法——任意拉格朗日一欧拉法（arbitrary Lagrangian-Eulerian，ALE）。ALE方法*早由Noh（1964）以耦合欧拉一拉格朗日的术语提出，并且与有限差分法相结合，求解了一个带有移动边界的二维流体动力学问题。ALE描述为拉格朗日描述和欧拉描述的联合使用提供了一条有效的途径。它的一个重要特征是将计算网格基于参考坐标进行划分，计算网格可以在空间中以任意的形式运动，也就是说计算网格可以独立于物质坐标系和空间坐标系运动。这样通过规定合适的网格运动形式可以准确地描述物体的移动界面，并使单元在运动过程中保持合理形状，克服了纯拉格朗日描述和纯欧拉描述的缺陷。类似于欧拉描述，在ALE描述下的控制方程中也将出现对流项，因此也可能得到振荡解，需要进行相应的数值处理。实际上，纯粹的拉格朗日描述和欧拉描述是ALE描述的两个特例，即当网格的运动速度等于物体的运动速度时，ALE描述就退化为拉格朗日描述，而当网格固定在空间不动时，ALE描述就退化为欧拉描述，因此ALE描述提供了一种将两种描述方法统一的描述，其对比如图1.1所示。